Расчет параметров короткого замыкания
3.1 Определение массы обмоток
Масса металла обмоток, кг:
(3.1)
где 
– средний диаметр витка, равный полусумме внутреннего и наружного диаметров обмотки, мм;
– полное число витков обмотки;
– уточненное сечение витка соответствующей обмотки, мм2;
кг/м3 – плотность металла обмотки;
i – номер обмотки.
(3.2)
3.2 Расчет потерь короткого замыкания
Основные потери в обмотках, Вт:
(3.3)
где 
– уточненная плотность тока в соответствующей обмотке, А/мм2;
k = 2,4 – коэффициент, учитывающий удельное сопротивление и плотность металла обмоток, при расчетной температуре 75º С.
Добавочные потери в обмотках учитываются коэффициентом добавочных потерь:
для круглого провода –
(3.4)
для прямоугольного провода –
(3.5)
где a–размер неизолированного провода в радиальном направлении,мм;
d – диаметр круглого неизолированного провода, мм;
п – число проводников в радиальном направлении;
m – число проводников в осевом направлении;
пр – коэффициент для прямоугольного медного провода, равный – 95;
кр – коэффициент для круглого медного провода, равный – 44;
|
|
|
–коэффициенты,
(3.6)
(3.7)
для обмотки НН:
для обмотки ВН:
Длина отвода при соединении обмоток в «звезду», мм:
l отв1 = 7,5l 1 (3.8)
l отв1 = 7,5 . 605,16= 4539 мм;
l отв2 = 7,5l 2 (3.9)
l отв2 = 7,5 . 581,68= 4363 мм.
Масса металлов отвода:
(3.10)
кг;
кг.
Потери в ответвлениях обмотки, Вт:
(3.11)
Вт;
Вт.
Поскольку размеры бака неизвестны, потери в стенках бака определяем по эмпирической зависимости, Вт:
(3.12)
Вт.
Полные потери к.з., Вт:
(3.13)
Вт.
Отличие полученного значения от заданного составляет:
|
|
|
Расчетное значение полных потерь к.з. не должно отличаться от заданного более чем на ± 15%. В данном случае это условие выполняется, т.к. отличие составляет 5,705 %.
3.3 Расчет напряжения короткого замыкания
При переходе к расчету напряжения к.з. прежде всего необходимо пересчитать на реальные (уточненные) размеры обмоток следующие характеристики:
средний диаметр канала рассеяния, мм:
(3.14)
мм.
ширину приведенного канала рассеяния, мм:
(3.15)
мм.
параметр:
(3.16)
Активная составляющая напряжения к.з. (в процентах от номинального напряжения), %:
(3.17)
%
Реактивная составляющая напряжения к.з., %:
(3.18)
где kp = 0,95 – коэффициент приведения реального поля рассеяния к прямоугольной форме;
kq=1,02– коэффициент, вводимый при расположении регулировочных витков в середине обмотки.
%
Полное напряжение к.з.:
|
|
|
(3.19)
%.
Отличие полученного значения от заданного составляет:
.
Расчетное значение напряжения к.з. не должно отличаться от заданного более чем на ±5%. В данном случае это условие выполняется, т.к. отличие составляет 0,861 %.
Расчет потерь и тока холостого хода
4.1 Расчет массы стали
Приведенная ниже методика расчета основана на использовании обобщенных размеров магнитной системы и в связи с этим носит достаточно приблизительный характер.
Для ориентировочного расчета массы стали магнитной системы найдем следующие размеры:
высоту стержня, мм:
(4.1)
мм.
расстояние между центрами стержней, мм:
(4.2)
мм.
Ориентировочная масса стали стержней, кг:
(4.3)
где 
= 7650 кг/м3 – плотность электротехнической стали.
кг.
Масса стали ярма, кг:
(4.4)
|
|
|
где Пя = kя . Пс = 1,025 . 
= 59060 мм2,
кг. (4.5)
Объем стали в углах магнитной системы, мм3:
(4.6)
мм3.
Если принять ориентировочную высоту ярма hя≈ dс=290 мм, суммарная масса стали в углах, кг:
(4.7)
кг.
Общая масса стали трансформатора, кг:
(4.8)
кг.
4.2 Расчет потерь холостого хода
Для стали марки 3407 толщиной 0,3 мм и индукцией Вс = 1,5 удельные потери в стержне составляют рс =0,865 Вт/кг.
Индукция в ярме, Тл:
(4.9)
Тл.
и удельные потери ря =0,818Вт/кг
Ориентировочные потери холостого хода, Вт:
(4.10)
где kп.д= 1,17– коэффициент учитывающий добавочные потери, вызванные резкой стали, снятием заусениц, перешихтовкой верхнего ярма, прессовкой магнитной системы;
kп.у = 10,6– коэффициент увеличения потерь в углах магнитной системы
Вт.
Отличие полученного значения от заданного составляет:
Расчетное значение потерь х.х. не должно отличаться от заданного более чем на ± 20%. В данном случае это условие выполняется, т.к. отличие составляет 13,571 %.
4.3 Расчет намагничивающей мощности
Для найденной выше индукции удельная намагничивающая мощность составляет, 
:
в стержнях qс = 1,11В.А /кг,
в ярме qя = 1,051В.А/кг.
Намагничивающая мощность, необходимая для проведения магнитного потока по стальным участкам магнитопровода, 
:
, (4.11)
где kт.у= 50 – коэффициент увеличения намагничивающей мощности в углах магнитной системы,
ВА.
Индукция косых стыков, Тл:
(4.12)
Тл
Сечение косых стыков, мм2:
(4.13)
мм2
Удельная намагничивающая мощность в зазорах для найденной выше индукции составляет, 
:
в косых углахqзк=1250 ;
в стержне qзс=13800 ;
в ярме qзя=12098 .
Намагничивающая мощность в зазорах, 
:
(4.14)
где 
– намагничивающая мощность в зазорах, В·А/кг;
– число зазоров;
– сечение зазора, м2,
Полная намагничивающая мощность, 
:
, (4.15)
где kт.д=1,1– коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности за счет резки пластин, магнитопровода, перешихтовки верхнего ярма и т.д.,
.
4.4 Расчет тока холостого хода
Активная составляющая тока х.х., %:
(4.16)
%.
Реактивная составляющая тока х.х., %:
(4.17)
%.
Полный ток х.х., %:
(4.18)
%.
Отличие полученного значения от заданного составляет:
Расчетное значение полного тока х.х. не должно отличаться от заданного более чем на ± 20%. В данном случае это условие выполняется, т.к. отличие составляет 3,692 %.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!